はい、承知いたしました。AWSのAmazon OpenSearch Service (旧称: Amazon Elasticsearch Service) に関する詳細な入門ガイドを約5000語で記述します。
【AWS】Amazon OpenSearch Service (旧称: Amazon Elasticsearch Service) 詳細入門ガイド:検索・分析の力 AWSで解き放つ
はじめに
現代のデジタル世界では、日々膨大な量のデータが生成されています。これらのデータには、顧客の行動ログ、アプリケーションのパフォーマンスメトリクス、IoTデバイスからのセンサデータ、セキュリティイベントログなど、様々な情報が含まれています。これらのデータをリアルタイムに収集し、高速に検索・分析・可視化することは、ビジネスにおける意思決定、サービスの改善、システム運用の効率化に不可欠となっています。
こうしたニーズに応える強力なツールとして、分散型の検索・分析エンジンである Elasticsearch が広く利用されてきました。しかし、Elasticsearchクラスターの構築、運用、スケーリング、セキュリティ確保は、高度な専門知識と継続的な運用負荷を伴います。
AWSは、このElasticsearch(現在はOpenSearch)の機能を、フルマネージドサービスとして提供しています。それが Amazon OpenSearch Service (旧称: Amazon Elasticsearch Service) です。このサービスを利用することで、ユーザーは基盤となるインフラストウェアの管理から解放され、データの活用そのものに集中できるようになります。
本記事は、Amazon OpenSearch Service を初めて利用する方、または基礎からしっかりと学びたい方を対象とした詳細な入門ガイドです。OpenSearch/Elasticsearch の基本概念から、Amazon OpenSearch Service の主要機能、クラスターの作成手順、データの投入方法、検索・分析、運用管理、そして重要なセキュリティ設定に至るまで、実践的な知識を網羅的に解説します。約5000語のボリュームで、サービスの全体像と利用方法を深く理解できるよう構成しています。
さあ、AWS上で強力な検索・分析能力を手に入れるための旅を始めましょう。
1. Elasticsearch / OpenSearch の基本概念
Amazon OpenSearch Service は、分散型検索・分析エンジンである OpenSearch (または Elasticsearch) をベースにしたサービスです。まずは、その核となる Elasticsearch/OpenSearch の基本概念を理解することが重要です。
Elasticsearch/OpenSearch は、RESTful API を通じて操作できる、ドキュメント指向の検索・分析エンジンです。スキーマレスな JSON ドキュメントを扱い、高速な全文検索、構造化検索、集計、時系列データ分析などに優れています。
1.1. ドキュメント (Document)
ドキュメントは、Elasticsearch/OpenSearch におけるデータの最小単位です。SQLデータベースにおける「行」に相当します。ドキュメントは JSON (JavaScript Object Notation) 形式で表現されます。各ドキュメントは一意の _id
を持ち、インデックスと呼ばれる論理的なグループに格納されます。
例:顧客情報のドキュメント
json
{
"customer_id": "cus_12345",
"name": "山田太郎",
"email": "[email protected]",
"registration_date": "2023-01-15T10:00:00Z",
"city": "東京都",
"orders": [
{"order_id": "ord_001", "amount": 5500},
{"order_id": "ord_002", "amount": 12000}
]
}
ドキュメントは基本的にスキーマレスですが、インデックス時に各フィールドのデータ型が自動的に推論(または明示的に定義)され、インデックス化されます。これにより、高速な検索が可能になります。
1.2. インデックス (Index)
インデックスは、関連するドキュメントの集まりです。SQLデータベースにおける「テーブル」に相当しますが、分散型であるという点が異なります。例えば、顧客データ用の customers
インデックス、製品カタログ用の products
インデックス、Webサイトのログデータ用の website_logs
インデックスといったように、データの種類ごとにインデックスを作成します。
インデックスは、物理的に一つ以上の「シャード」に分割され、クラスター内の複数のノードに分散して格納されます。これにより、大規模なデータを扱ったり、複数のノードで並列処理を実行したりすることが可能になります。
1.3. シャード (Shard)
シャードは、インデックスを物理的に分割したものです。各シャードはそれ自体が独立した検索エンジンインスタンスのようなもので、インデックスされたデータの一部を保持します。インデックスをシャードに分割することで、以下の利点が得られます。
- スケーリング: 大規模なインデックスを、クラスター内の複数のノードに分散して格納できます。
- 並列処理: 検索やインデックス操作を複数のシャードで並列に実行し、パフォーマンスを向上させます。
インデックス作成時に、プライマリシャードの数を指定します。一度作成されたプライマリシャードの数は、後から変更することが困難なため、将来のデータ増加を見越して適切な数を設計することが重要です。
1.4. レプリカ (Replica)
レプリカシャードは、プライマリシャードのコピーです。各プライマリシャードに対して、0個以上のレプリカシャードを作成できます。レプリカシャードの役割は以下の通りです。
- 高可用性 (High Availability): プライマリシャードを持つノードに障害が発生した場合でも、レプリカシャードがプライマリに昇格することでデータの消失を防ぎ、サービス継続性を確保します。
- リードスケーリング (Read Scaling): 検索リクエストはプライマリシャードとレプリカシャードの両方で処理できるため、レプリカを増やすことで検索スループットを向上させることができます。
レプリカシャードもプライマリシャードと同様にクラスター内の別のノードに分散して配置されます。インデックス作成時にレプリカシャードの数を指定し、後から増減させることも可能です。
1.5. ノード (Node)
ノードは、Elasticsearch/OpenSearch クラスターを構成する個々のサーバーインスタンスです。Amazon OpenSearch Service におけるノードは、EC2 インスタンスとして提供されます。ノードは、その役割に応じていくつかの種類があります。
- データノード (Data Node): ドキュメントの格納、インデックス化、検索、集計といった主要な処理を実行します。シャードをホストします。
- マスターノード (Master Node): クラスター全体の管理(インデックスの作成/削除、ノードの参加/離脱、シャードの割り当てなど)を行います。マスターノード自体はデータの検索やインデックス化といった処理は行いません。大規模なクラスターでは、データノードとは別に専用のマスターノードを用意することが推奨されます(Dedicated Master Node)。これにより、データノードの負荷が高まった場合でもクラスター管理の安定性を保つことができます。
- Ingest ノード (Ingest Node): データを取り込む際に、ドキュメントに対して様々な前処理(データの変換、整形、エンリッチなど)を実行します。Logstashのような機能の一部を担います。
Amazon OpenSearch Service では、これらのノードタイプを組み合わせてクラスターを構成します。
1.6. クラスター (Cluster)
クラスターは、1つ以上のノードの集まりです。これらのノードは連携して動作し、単一の論理的な検索・分析エンジンとして機能します。クラスター内のノード間でデータ(シャード)が分散され、障害発生時には自動的にレプリカシャードを使用してリカバリを行います。Amazon OpenSearch Service における「ドメイン (Domain)」は、このクラスターを指します。
1.7. RESTful API
Elasticsearch/OpenSearch は、すべての操作を RESTful API で提供します。HTTPメソッド(GET, POST, PUT, DELETEなど)を使用して、ドキュメントのインデックス化、検索、インデックスの管理、クラスター状態の確認などを行います。Amazon OpenSearch Service もこの API をそのまま利用できます。
例:ドキュメントをインデックスに投入する API
PUT /my_index/_doc/1
{
"field1": "value1",
"field2": 123
}
例:インデックスからドキュメントを検索する API
GET /my_index/_search
{
"query": {
"match": {
"field1": "value1"
}
}
}
これらの基本概念は、Amazon OpenSearch Service を理解し、適切に設定・運用するために不可欠です。
2. Amazon OpenSearch Service の概要
Amazon OpenSearch Service (旧称: Amazon Elasticsearch Service) は、AWS が提供するフルマネージドなサービスです。Elasticsearch/OpenSearch クラスターのデプロイ、運用、スケーリング、モニタリング、セキュリティ、パッチ適用といった煩雑な作業を AWS が代行します。
2.1. サービス名変更の経緯
元のサービス名は Amazon Elasticsearch Service でしたが、Elasticsearch のライセンスモデル変更に伴い、AWS は Apache License, Version 2.0 の下で OpenSearch プロジェクトを立ち上げました。これに伴い、サービス名も Amazon OpenSearch Service に変更されました。現在は OpenSearch をベースにした新しいバージョンが提供されていますが、互換性のために特定の古い Elasticsearch バージョンも引き続き利用可能です。本記事では、最新のサービス名である Amazon OpenSearch Service を主に使用し、旧称にも触れます。
2.2. マネージドサービスとしての利点
Amazon OpenSearch Service を利用する最大の利点は、マネージドサービスであることによる以下のメリットです。
- 運用負担の軽減: ハードウェアの選定、OSのインストール、Elasticsearch/OpenSearchのインストールと設定、パッチ適用、バージョンアップグレードといった作業は AWS が行います。ユーザーはクラスターの設定とデータの管理に集中できます。
- 容易なスケーリング: クラスターのノード数やインスタンスタイプ、ストレージ容量を、AWS マネジメントコンソールや API から簡単かつ迅速に変更できます。ワークロードの変化に合わせて柔軟に対応できます。
- 高可用性と耐久性: マルチ AZ 配置(ゾーンアウェアネス)、レプリカシャード、自動スナップショットといった機能を活用することで、高い可用性とデータの耐久性を実現できます。AWS がノード障害などを自動的に検知し、必要に応じて置き換えを行います。
- 統合されたセキュリティ機能: IAM、VPC、セキュリティグループ、KMS、Cognito、SAML、きめ細やかなアクセスコントロール (FGAC) といった AWS のセキュリティ機能とシームレスに連携し、多層的なセキュリティ対策を構築できます。
- 豊富なモニタリング: CloudWatch と連携してクラスターの各種メトリクスを詳細に監視できます。ログ出力設定も容易です。
- 他の AWS サービスとの連携: Kinesis Data Firehose, Lambda, S3, CloudWatch Logs といった他の AWS サービスと容易に連携し、データ収集・処理・分析のパイプラインを構築できます。
- OpenSearch Dashboards (Kibana) の統合: クラスター作成時に OpenSearch Dashboards (または Kibana) のインスタンスも自動的にプロビジョニングされ、すぐにデータの可視化や探索を開始できます。
2.3. 提供される機能の概要
Amazon OpenSearch Service は、OpenSearch/Elasticsearch のコア機能に加えて、以下の主要機能を提供します。
- クラスター管理: ドメイン(クラスター)の作成、設定変更、削除。エンジンバージョン、インスタンスタイプ、ノード数、ストレージ設定などの管理。
- スケーリング: ノード数、インスタンスタイプ、EBSボリュームサイズのオンライン変更。UltraWarm/Cold Storage の有効化。
- セキュリティ: VPC アクセス、アクセスポリシー、Cognito/SAML 認証、きめ細やかなアクセスコントロール (FGAC)、保存時/転送時の暗号化、監査ログ。
- モニタリングとロギング: CloudWatch メトリクス、CloudWatch Logs へのログ出力(エラーログ、スローログ)、OpenSearch Dashboards (Kibana) のモニタリング機能。
- バックアップと復旧: 自動スナップショット、S3 への手動スナップショット、スナップショットからの復旧。
- バージョン管理とアップグレード: 新しいエンジンバージョンへのアップグレード機能(ブルー/グリーンデプロイメントオプションあり)。
- パフォーマンス最適化: ゾーンアウェアネス、Dedicated Master ノード、Auto-Tune、UltraWarm/Cold Storage。
2.4. ノードタイプとインスタンスタイプの選択
Amazon OpenSearch Service では、ワークロードや必要なリソースに応じて様々なノードタイプと EC2 インスタンスタイプを選択できます。
- データノード:
*.search
インスタンスタイプを選択します。汎用 (t2.small.search
,t3.small.search
,m5.large.search
など), コンピュート最適化 (c5.large.search
など), メモリ最適化 (r5.large.search
,r6g.large.search
など) などがあります。OpenSearch/Elasticsearch はメモリを多く使用するため、通常はメモリ最適化インスタンスタイプが推奨されます。インスタンスタイプは、CPU, メモリ, ネットワーク帯域幅, インスタンスストア有無などの要素で選定します。 - 専用マスターノード (Dedicated Master Node): 大規模クラスター(通常はデータノードが 10 以上)では、クラスター管理の安定性のために専用マスターノードを別途プロビジョニングすることが強く推奨されます。データノードよりも少ないリソースで十分ですが、高可用性のために少なくとも 3 ノードを構成します。
*.master
インスタンスタイプを選択します。
2.5. ストレージタイプの選択
OpenSearch Service クラスターのストレージは、データノードにアタッチされる EBS ボリュームまたはインスタンスストアです。
- EBS (Elastic Block Storage): 永続性の高いブロックストレージ。汎用 SSD (gp2/gp3)、プロビジョンド IOPS SSD (io1/io2), マグネティック (standard) が利用可能です。通常は gp2/gp3 が広く利用されます。データ量、インデキシング/検索のワークロードに必要なI/O性能を考慮して、ボリュームタイプとサイズを選択します。レプリカシャードのデータもストレージを消費するため、必要な容量はインデックスサイズ * (1 + レプリカ数) に OpenSearch のオーバーヘッドを加算して見積もります。
- インスタンスストア: インスタンスに物理的にアタッチされたストレージ。EBS より低レイテンシで高速ですが、インスタンスが停止または終了するとデータが消失します。一時的なデータや、インスタンス自体の耐久性に依存できるような特定のユースケースでのみ利用を検討します。
- UltraWarm Storage: アクセス頻度が低い古いデータを、低コストな S3 をバックエンドとして格納する機能です。ホットデータ(EBS上のデータ)とシームレスに連携し、検索クエリも実行できますが、ホットデータよりは検索パフォーマンスが低下します。数週間、数ヶ月前のログデータなど、頻繁にはアクセスしないが検索の可能性があるデータに適しています。専用の UltraWarm ノードが必要です。
- Cold Storage: UltraWarm よりもさらに低コストでデータを格納する機能です。データは S3 に保存され、検索するには明示的に UltraWarm Storage にデータを「アタッチ」する必要があります。これはデータの検索可能性を残しつつ、最大限にコストを抑えたい場合に有効です。
適切なノードタイプ、インスタンスタイプ、ストレージタイプを選択することは、パフォーマンスとコスト効率の両面で重要です。
3. Amazon OpenSearch Service クラスターの作成手順
Amazon OpenSearch Service ドメイン(クラスター)の作成は、AWS マネジメントコンソールから簡単に行えます。ここでは、推奨される基本的な設定を含む作成手順をステップバイステップで説明します。
- AWS マネジメントコンソールにサインイン し、OpenSearch Service のコンソール画面に移動します。
- 左側のナビゲーションペインで [ドメイン] を選択し、[ドメインを作成] ボタンをクリックします。
- [作成方法を選択] ページが表示されます。
- スタンダード作成: 推奨。設定項目を自由に指定して作成します。
- ドメインのインポート: 既存の JSON 設定ファイルをインポートして作成します。
- ここでは「スタンダード作成」を選択します。
- [デプロイメントタイプ] を選択します。
- 開発およびテスト: 単一ノードクラスターなどの最小構成。可用性や耐久性は低い。
- 本稼働: 推奨。高可用性、耐久性を考慮した構成をウィザードが提案します。
- 本記事では「本稼働」を選択して説明を進めます。
- [デプロイメント設定] セクションを入力します。
- エンジンタイプとバージョン:
- エンジンタイプ: OpenSearch または Elasticsearch を選択します。通常は最新機能と長期的なサポートのある OpenSearch を選択することを推奨します。
- バージョン: 利用可能な OpenSearch または Elasticsearch のバージョンリストから、必要なバージョンを選択します。最新の安定版を選択することが多いです。
- ドメイン名: ドメインの名前を入力します。AWS アカウント内で一意である必要があります(例:
my-log-analysis-domain
)。
- エンジンタイプとバージョン:
- [設定] セクションを入力します。
- インスタンスタイプ: データノードに使用する EC2 インスタンスタイプを選択します。本稼働では
r
またはm
ファミリーのメモリ最適化または汎用インスタンス (r6g.large.search
など) を選択することが多いです。 - インスタンス数: データノードの台数を指定します。本稼働では、最低 2 台 (複数 AZ 配置の場合は 3 台以上を推奨) を指定します。
- 専用マスターノード: 大規模クラスターの場合は [専用マスターノードを有効にする] にチェックを入れます。
- インスタンスタイプ: マスターノード用のインスタンスタイプを選択します (
m6g.large.master
など)。データノードより小規模なタイプで十分なことが多いです。 - インスタンス数: 推奨は 3 台です。これにより、マスターノードの過半数によってクラスターの状態が管理され、安定性が向上します(クォーラム)。
- インスタンスタイプ: マスターノード用のインスタンスタイプを選択します (
- ストレージ構成:
- ストレージタイプ: EBS を選択します。
- EBS ボリュームタイプ: 通常は gp2 または gp3 (汎用 SSD) を選択します。I/O性能が特に要求される場合は io1/io2 (プロビジョンド IOPS SSD) を検討します。
- EBS ボリュームごとのサイズ: 各データノードにアタッチする EBS ボリュームのサイズ (GiB) を指定します。必要な総ストレージ容量をデータノード数で割って計算します。注意: データ容量、レプリカ、OpenSearchのオーバーヘッドを考慮した十分なサイズを確保してください。推奨は最低でも 20 GiB/ノードです。
- UltraWarm および Cold Storage: ログアーカイブなどで低コストストレージが必要な場合は、[UltraWarm Storage を有効にする] および [Cold Storage を有効にする] にチェックを入れます。UltraWarm Storage 用のノードタイプと数を設定します。
- ゾーンアウェアネス: [ゾーンアウェアネスを有効にする] にチェックを入れます。シャードを複数のアベイラビリティゾーンに分散配置し、1つの AZ 障害時の可用性を高めます。本稼働環境では強く推奨される設定です。ゾーンアウェアネスを有効にする場合は、データノード数は少なくとも 2 つ、ゾーンアウェアネスが有効な場合でも 3 つ以上のノードを異なる AZ に分散させることが推奨されます(レプリカを適切に設定した場合)。専用マスターノードを有効にしている場合は、マスターノードも 3 台を異なる AZ に配置します。
- インスタンスタイプ: データノードに使用する EC2 インスタンスタイプを選択します。本稼働では
- [ネットワーク] セクションを設定します。
- ネットワークモード:
- VPC アクセス (推奨): クラスターを指定した VPC 内に配置します。最もセキュアな方法です。
- VPC: クラスターを配置する VPC を選択します。
- サブネット: クラスターを配置するサブネットを選択します。複数のサブネットを選択すると、ゾーンアウェアネスが有効な場合に各 AZ にノードを分散できます。
- セキュリティグループ: クラスターへのアクセスを許可するセキュリティグループを指定します。データ投入元、検索/分析ツール(OpenSearch Dashboards を含む)からのアクセスを許可するルールを設定します。
- パブリックアクセス: インターネット経由でアクセス可能になります。開発/テスト目的以外では非推奨です。利用する場合は、次項のアクセスポリシーで厳格なアクセス制限を行う必要があります。
- VPC アクセス (推奨): クラスターを指定した VPC 内に配置します。最もセキュアな方法です。
- 本稼働環境では「VPC アクセス」を強く推奨します。
- ネットワークモード:
- [アクセスポリシー] セクションを設定します。
- ドメインレベルでのアクセス制御を定義します。どの AWS プリンシパル (IAM ユーザー/ロール) や IP アドレスが、どの API アクション (
es:*
,es:ESHttpGet
,es:ESHttpPut
など) を、どのリソース (ドメイン全体/
, 特定のインデックス/index_name/*
) に対して実行できるかを指定します。 - ポリシー生成ツールを利用するか、カスタムアクセスポリシー (JSON) を記述します。
- 例: 特定 IAM ユーザー/ロールにすべての操作を許可する場合
json
{
"Version": "2012-10-17",
"Statement": [
{
"Effect": "Allow",
"Principal": {
"AWS": "arn:aws:iam::ACCOUNT_ID:user/YourIAMUser"
},
"Action": "es:*",
"Resource": "arn:aws:es:REGION:ACCOUNT_ID:domain/your-domain-name/*"
}
]
}
(ACCOUNT_ID, REGION, your-domain-name は自身の環境に合わせて置き換えてください) - VPC アクセスの場合は、特定のセキュリティグループからのアクセスを許可し、アクセスポリシーでは IAM プリンシパルにアクセスを許可するのが一般的です。パブリックアクセスの場合は、信頼できる IP アドレスからのアクセスのみを許可するポリシーを設定することが不可欠です。
- ドメインレベルでのアクセス制御を定義します。どの AWS プリンシパル (IAM ユーザー/ロール) や IP アドレスが、どの API アクション (
- [きめ細やかなアクセスコントロール (FGAC)] セクションを設定します。
- OpenSearch のネイティブセキュリティ機能を利用して、インデックス、ドキュメント、フィールドレベルでの詳細なアクセス制御や、Dashboards のテナント機能などを利用したい場合に有効化します。
- きめ細やかなアクセスコントロールを有効にする: チェックを入れます。
- マスターユーザーを作成: FGAC の設定やユーザー/ロール管理を行うためのマスターユーザーを定義します。
- マスターユーザーの認証情報管理方法:
- 内部ユーザーデータベース: OpenSearch Service の内部にユーザー情報を管理します。ユーザー名とパスワードを設定します。
- Cognito: Amazon Cognito ユーザープールと ID プールを利用して認証します。ユーザー管理を Cognito に委譲できます。Kibana/Dashboards へのログイン認証に便利です。
- SAML: 既存の SAML 2.0 準拠の ID プロバイダと連携して認証します。
- ここでは、内部ユーザーデータベースを選択し、マスターユーザー名とパスワードを設定する例を想定します。本稼働では Cognito または SAML の利用を推奨します。
- マスターユーザーの認証情報管理方法:
- アクセスポリシーと FGAC の連携: アクセスポリシーで IAM プリンシパルに
es:ESHttpPut
やes:ESHttpGet
などの API アクセス権限を与え、FGAC でその IAM ユーザー/ロールと OpenSearch のロールをマッピングし、インデックスやドキュメントレベルでのアクセス制御を行う、という組み合わせが一般的です。
- [暗号化] セクションを設定します。
- 保存時の暗号化: [保存時の暗号化を有効にする] にチェックを入れます。EBS ボリューム上のデータが AWS KMS を使用して暗号化されます。デフォルト KMS キーまたはカスタム KMS キーを選択できます。機密データを扱う場合は必ず有効にしてください。
- ノード間通信の暗号化: [ノード間通信の暗号化を有効にする] にチェックを入れます。クラスター内のノード間の通信が TLS を使用して暗号化されます。セキュリティグループだけでなく、通信内容の保護に役立ちます。必ず有効にしてください。
- [スナップショット構成] セクションを設定します。
- 自動スナップショット: デフォルトで有効です。保持期間 (日数) を指定します。これはドメインのスナップショットを自動的に取得し、復旧に利用するためのものです。
- 手動スナップショット (S3 への発行): クロスリージョンバックアップや長期アーカイブのために S3 バケットに手動スナップショットを保存したい場合に設定します。
- [ログ出力] セクションを設定します。
- エラーログ: [Amazon CloudWatch Logs への発行を有効にする] にチェックを入れ、CloudWatch Logs グループを選択/作成します。クラスターやノードで発生したエラーの詳細が出力されます。
- 検索スローログ: 検索クエリの実行時間が設定した閾値を超えた場合にログを出力します。パフォーマンス問題の調査に役立ちます。
- インデックススローログ: インデキシング操作の実行時間が設定した閾値を超えた場合にログを出力します。インデックス操作のパフォーマンス問題の調査に役立ちます。
- これらのログ設定は、運用監視やトラブルシューティングに非常に役立ちます。有効化を強く推奨します。
- [タグ] セクションで、リソース管理のためにタグを設定します。
- [その他] セクションで、必要に応じてさらに詳細な設定を行います(ここでは割愛)。
- [作成] ボタンをクリックします。
ドメインの作成には通常 10 分から 30 分程度かかります。ドメインの状態が「アクティブ」になったら利用可能です。コンソール画面からドメインの概要、エンドポイント(ドメインエンドポイント、OpenSearch Dashboards エンドポイント)、クラスターの状態などを確認できます。
4. データの投入 (Ingestion)
Amazon OpenSearch Service クラスターが作成されたら、次にデータを投入する必要があります。ログデータ、アプリケーションデータ、IoTデータなど、様々なソースからデータを収集し、OpenSearch Service に送信する方法はいくつかあります。
4.1. データ投入の一般的な方法
-
Logstash:
- Elastic Stack (Elasticsearch, Logstash, Kibana) の一部として開発された、OSS のデータ収集・変換・転送パイプラインツールです。
- 様々な入力プラグイン (ファイル、Syslog, Kafka, JDBC など) からデータを読み込み、フィルタプラグイン (Grok, Mutate, GeoIP など) でデータを加工し、出力プラグイン (OpenSearch Service 出力) を使って OpenSearch Service にデータを書き込みます。
- 柔軟なデータ加工が可能ですが、管理が必要なサーバ上で動作させる必要があります。
-
Fluentd / Fluent Bit:
- OSS のデータコレクターです。Logstash と同様に、様々なソースからデータを収集し、OpenSearch Service に転送できます。
- Fluent Bit は Fluentd よりも軽量で、コンテナ環境 (Docker, Kubernetes) や組み込みシステムでの利用に適しています。
- プラグインアーキテクチャを持ち、様々な入出力に対応しています。
-
AWS Kinesis Data Firehose:
- フルマネージドなデータ配信サービスです。ストリーミングデータをキャプチャして、S3, Redshift, Splunk, HTTP エンドポイントなど、様々な宛先に自動的にロードできます。OpenSearch Service も配信先の 1 つです。
- データを一時的にバッファリングし、設定されたサイズまたは時間間隔でまとめて OpenSearch Service に投入します(バルク API を利用)。
- AWS Lambda を利用してデータの変換・加工を行うことも可能です。
- 大規模なストリーミングデータ取り込みにおいて、スケーラビリティ、耐久性、運用容易性に優れています。
- 設定:
- Kinesis Data Firehose コンソールで「配信ストリームを作成」を選択。
- ソース(Direct PUT, Agent, Kinesis Data Streams, IoT など)を選択。
- 変換設定(有効にする場合、Lambda 関数を指定)。
- 宛先を「Amazon OpenSearch Service」に選択。
- OpenSearch Service ドメイン、インデックスプレフィックス(例:
logs-
)、インデックスローテーション(例:YYYY-MM-DD
)を指定。 - バッファリング設定(サイズと時間間隔)。
- S3 へのバックアップ設定(オプション、推奨)。
- IAM ロールの設定。
-
AWS Lambda:
- S3 にファイルがアップロードされたら、DynamoDB Streams に更新があったら、といったイベントをトリガーとして Lambda 関数を実行し、関数内でデータを加工して OpenSearch Service の API を呼び出して投入する、というアーキテクチャです。
- 柔軟な ETL (Extract, Transform, Load) 処理が可能です。
- 自律的に動作し、サーバ管理が不要です (サーバレス)。
-
AWS IoT Core:
- IoT デバイスからのデータを収集し、IoT ルールエンジンを使ってデータを加工・ルーティングできます。ルーティング先として OpenSearch Service を指定できます。
-
バルク API (Bulk API):
- 複数のドキュメントをまとめて OpenSearch Service に投入するための効率的な API です。HTTP リクエスト 1 回で多数のドキュメントを処理できるため、個別にドキュメントを投入するよりもネットワークオーバーヘッドが削減され、スループットが向上します。
- アプリケーションから直接データを投入する場合によく利用されます。
-
各種クライアントライブラリ:
- OpenSearch/Elasticsearch は、Java, Python, Go, Node.js など、様々なプログラミング言語向けの公式またはコミュニティ製クライアントライブラリを提供しています。これらのライブラリを利用して、アプリケーションから直接 OpenSearch Service の API を呼び出し、データ投入や検索を行うことができます。
4.2. データ投入方法の選択肢
どの方法を選択するかは、データソースの種類、データ量、必要な加工処理、運用体制などによって異なります。
- ログ収集: Logstash, Fluentd/Fluent Bit が標準的な選択肢です。AWS 環境の場合は、CloudWatch Logs から Kinesis Data Firehose を経由して OpenSearch Service に流し込む構成もよく利用されます。
- ストリーミングデータ: Kinesis Data Firehose がフルマネージドでスケーラブルなため推奨されます。
- ファイルデータ (S3など): S3 トリガーの Lambda 関数で処理・投入するパターンがシンプルです。
- アプリケーションからの直接投入: 各言語のクライアントライブラリ + バルク API が一般的です。
いずれの方法でも、OpenSearch Service クラスターへのアクセス権限(アクセスポリシーやセキュリティグループの設定)が必要です。特に VPC アクセスを選択している場合は、データ投入元が OpenSearch Service クラスターのセキュリティグループからのアクセスを許可されている必要があります。
5. データの検索と分析 (Exploration & Analysis)
Amazon OpenSearch Service にデータが投入されたら、OpenSearch Dashboards (または Kibana) を使ってデータの検索、分析、可視化を行います。また、REST API を直接呼び出して複雑なクエリを実行することも可能です。
5.1. OpenSearch Dashboards (旧称: Kibana) の利用
OpenSearch Dashboards は、OpenSearch Service ドメインに統合されている GUI ツールです。ドメイン作成時に自動的にプロビジョニングされ、ドメインエンドポイントとは別に Dashboards エンドポイントが発行されます。Webブラウザからこのエンドポイントにアクセスして利用します。VPC アクセスの場合は、Dashboards にアクセスするためのクライアント(PCやEC2インスタンス)が VPC 内にあり、かつ適切なセキュリティグループ設定が必要です。
Dashboards の主要な機能は以下の通りです。
-
Discover:
- インデックスパターン(例:
logstash-*
,my-data-*
)を指定して、時間範囲内のドキュメントを一覧表示・検索する機能です。 - 全文検索ボックスにキーワードを入力したり、フィールド名を指定してフィルタリングを行ったりできます。
- 時系列でドキュメントの分布を確認したり、特定のドキュメントの詳細を表示したりできます。
- 投入されたデータが想定通りに表示されるかを確認する最初のステップとして利用します。
- インデックスパターン(例:
-
Visualize:
- インデックスパターンに格納されたデータを基に、様々な種類のグラフ(棒グラフ、折れ線グラフ、円グラフ、ヒストグラム、マップ、表など)を作成する機能です。
- OpenSearch の集計機能 (Aggregations) を利用して、データの集計結果をグラフ化します。例えば、「地域別のエラー件数」、「時間ごとのリクエスト数」、「ユーザー別の購入金額合計」といった集計結果を可視化できます。
- 多様な集計タイプ(Terms Aggregation, Date Histogram Aggregation, Metric Aggregations (Count, Sum, Avg, Min, Max) など)を組み合わせて、複雑な分析も可能です。
-
Dashboard:
- 作成した Visualize を組み合わせて一つの画面に表示する機能です。
- 複数のグラフや表を配置し、フィルタリングや時間範囲の変更を連動させることで、システムの監視ダッシュボードやビジネスメトリクスの可視化ダッシュボードを作成できます。
- リアルタイムに更新されるダッシュボードを作成し、状況を把握するのに役立ちます。
-
Dev Tools (Console):
- OpenSearch Service クラスターに対して、REST API リクエストを直接実行できるインタフェースです。
- インデックスの作成/削除、マッピングの定義、ドキュメントの投入、複雑な検索クエリの実行、クラスターの状態確認 (
_cat
API) など、様々な操作をコマンドライン感覚で行えます。 - OpenSearch/Elasticsearch の API を学習・テストするのに非常に便利です。
- 例:インデックス一覧を表示
GET _cat/indices?v
- 例:特定のインデックスにドキュメントを投入
POST /my_index/_doc
{
"message": "Hello, OpenSearch Service!"
} - 例:特定のキーワードで検索
GET /my_index/_search
{
"query": {
"match": {
"message": "Hello"
}
}
}
-
Management:
- OpenSearch Dashboards の設定、インデックスパターンの管理、保存済みオブジェクト (Visualize, Dashboard) の管理などを行います。
- OpenSearch Service クラスターの管理機能(スナップショット管理、インデックス管理など)へのリンクも含まれます。
5.2. 検索クエリの基本
OpenSearch/Elasticsearch の検索は、REST API の _search
エンドポイントに対して JSON 形式のクエリ(Query DSL – Domain Specific Language)を POST または GET リクエストで送信して行います。
基本的なクエリタイプをいくつか紹介します。
- マッチクエリ (Match Query): テキストフィールドに対して、指定したキーワードに一致するドキュメントを検索します。内部的にはアナライザーを使ってテキストを単語に分解(トークン化)し、転置インデックスと照合します。
json
{ "query": { "match": { "message": "error login failed" } } } - タームクエリ (Term Query): 正確な単語(トークン)に一致するドキュメントを検索します。アナライザーによる処理は行われません。キーワードフィールド(
keyword
型)や数値、日付フィールドに対して使われます。
json
{ "query": { "term": { "status_code": 404 } } } - レンジクエリ (Range Query): 数値や日付フィールドに対して、指定した範囲内の値を持つドキュメントを検索します。
json
{ "query": { "range": { "timestamp": { "gte": "2023-01-01", "lt": "2023-02-01" } } } } - ブールクエリ (Bool Query): 複数のクエリ条件を
must
(AND),should
(OR),must_not
(NOT),filter
といった論理演算子で組み合わせるクエリです。filter
句はスコアリング(関連度計算)を行わないため、高速に実行されます。
json
{
"query": {
"bool": {
"must": [
{ "match": { "message": "error" } }
],
"filter": [
{ "term": { "status_code": 500 } },
{ "range": { "timestamp": { "gte": "now-1h" } } }
]
}
}
}
これらの基本的なクエリを組み合わせることで、様々な条件での検索が可能です。
5.3. 集計 (Aggregations) の基本
Aggregations 機能を使うと、検索結果を基に様々な統計情報を計算したり、データをグループ化したりできます。これは、ログ分析における「エラー発生率」や「ユーザーごとの平均購入金額」、「時間ごとのリクエスト数の推移」といった統計情報を得るのに非常に強力です。
基本的な集計タイプをいくつか紹介します。
- Metrics Aggregations:
- ドキュメントセットに対する単一のメトリクス値を計算します。
count
,sum
,avg
,min
,max
,stats
(統計情報のセット),cardinality
(ユニーク数) など。- 例:
amount
フィールドの合計値を計算する
json
{
"aggs": {
"total_amount": {
"sum": {
"field": "amount"
}
}
}
}
- Bucket Aggregations:
- ドキュメントセットを基準に基づいて複数の「バケット」(グループ)に分割します。各バケットには、そのバケットに属するドキュメントと、さらにそのバケット内でのサブ集計結果を含めることができます。
terms
(フィールドの値ごと),range
(値の範囲ごと),date_histogram
(時間間隔ごと) など。- 例:
status_code
フィールドの値ごとにドキュメント数をカウントする
json
{
"aggs": {
"status_count": {
"terms": {
"field": "status_code"
}
}
}
} - 例:1時間ごとのドキュメント数をカウントする
json
{
"aggs": {
"docs_per_hour": {
"date_histogram": {
"field": "timestamp",
"calendar_interval": "hour"
}
}
}
}
これらの集計は、Dashboards の Visualize 機能で GUI から簡単に設定できますが、Dev Tools を使って直接 API を呼び出すことで、より複雑な集計も柔軟に実行できます。
6. 運用管理と監視 (Operations & Monitoring)
Amazon OpenSearch Service ドメインを作成し、データ投入・検索・分析のパイプラインを構築したら、次に安定した運用と効率的なリソース管理が重要になります。
6.1. モニタリング
クラスターの健全性、パフォーマンス、リソース利用状況を把握するために、継続的なモニタリングが不可欠です。
-
Amazon CloudWatch メトリクス:
- OpenSearch Service は、クラスターに関する様々なメトリクスを CloudWatch に自動的に送信します。コンソールから「ドメイン」を選択し、「モニタリング」タブでこれらのメトリクスを確認できます。
- 主要なメトリクス例:
ClusterStatus.red/yellow/green
: クラスターの全体的なステータス。Red はデータが失われている、Yellow は一部のレプリカシャードが割り当てられていない、Green は正常な状態を示します。常に Green であることが目標です。CPUUtilization
: データノードの CPU 使用率。継続的に高い場合は、インスタンスタイプやインスタンス数の見直しが必要です。JVMMemoryPressure
: データノードの JVM メモリ使用率。継続的に高い場合は、パフォーマンス低下や安定性の問題を引き起こす可能性があります。メモリ最適化インスタンスへの変更やインスタンス数の増加を検討します。FreeStorageSpace
: データノードのストレージ空き容量。枯渇が近づいている場合は、ストレージ容量の増加、インスタンス数の増加、または古いインデックスの削除や UltraWarm/Cold Storage への移行が必要です。IndexingLatency
,SearchLatency
: インデキシングや検索のレイテンシ。高い場合はパフォーマンスに問題がある可能性があります。IndexingRate
,SearchRate
: 1分あたりのインデキシングまたは検索操作数。ワークロードの傾向を把握できます。ClusterUsedSpace
: クラスター全体のストレージ使用量。
- これらのメトリクスに対して CloudWatch アラームを設定し、閾値を超えた場合に通知(SNSなど)を受け取るように構成することを強く推奨します。
-
Amazon CloudWatch Logs:
- クラスター作成時に設定したエラーログ、検索スローログ、インデックススローログは CloudWatch Logs に出力されます。
- エラーログは、クラスター内で発生した問題の詳細を確認するのに役立ちます。
- スローログは、処理に時間のかかっている検索クエリやインデキシング操作を特定し、パフォーマンスチューニングの対象を見つけるのに役立ちます。
-
OpenSearch Dashboards の Monitoring 機能:
- Dashboards の画面から、クラスターのヘルス状態、ノードの状態、インデックスの統計情報などを視覚的に確認できます。Dev Tools を使うよりも直感的にクラスターの状態を把握できます。
6.2. スケーリング
ワークロードやデータ量の増加に伴い、クラスターのリソースを拡張する必要が出てきます。Amazon OpenSearch Service では、以下の方法でスケーリングが可能です。
- 水平スケーリング:
- データノードや専用マスターノードのインスタンス数を増減させる方法です。
- ストレージ容量や処理能力(インデキシング・検索スループット)を線形に増やすことができます。
- ほとんどの場合、稼働中のクラスターに対してオンラインで実行可能ですが、シャードの再配置が発生するため、完了には時間がかかり、クラスターに負荷がかかる可能性があります。
-
垂直スケーリング:
- データノードや専用マスターノードのインスタンスタイプを変更する方法です。より大きな CPU, メモリ, ネットワークを持つインスタンスタイプに変更することで、ノードごとの処理能力を向上させます。
- 通常、インスタンスタイプの変更時にはノードの再起動が必要となり、一時的にクラスターの可用性が低下したりダウンタイムが発生したりする可能性があります。
-
ストレージのスケーリング:
- EBS ボリュームのサイズを増やすことができます。
- UltraWarm/Cold Storage を有効化またはノード数を増減させることも可能です。
適切なスケーリング戦略は、モニタリング結果に基づいて判断します。CPU 使用率、メモリ使用率、ストレージ空き容量、インデキシング/検索レイテンシなどのメトリクスが継続的に高い状態が続く場合は、リソース不足の兆候であり、スケーリングを検討するタイミングです。
6.3. バージョンアップグレード
OpenSearch/Elasticsearch の新しいバージョンには、新機能、パフォーマンス改善、セキュリティパッチなどが含まれているため、定期的にアップグレードを検討することが推奨されます。
- Amazon OpenSearch Service コンソールから簡単にバージョンアップグレードを開始できます。
- アップグレード前に、新しいバージョンとの互換性を十分に確認することが重要です。特に、使用しているカスタム設定やクライアントライブラリが新しいバージョンに対応しているかを確認してください。
- 本稼働環境では、ブルー/グリーンデプロイメント オプションを利用することで、ダウンタイムを最小限に抑えたアップグレードが可能です。これは、既存のクラスター(ブルー環境)を残したまま、新しいバージョンの新しいクラスター(グリーン環境)を作成し、データ同期が完了した後にトラフィックを新しいクラスターに切り替える方式です。切り戻しも比較的容易です。
6.4. スナップショットと復旧
スナップショットは、OpenSearch Service クラスターの状態とデータを S3 にバックアップする機能です。災害復旧やデータの破損からの復旧、あるいは開発/テスト環境のリフレッシュなどに利用します。
- 自動スナップショット: Amazon OpenSearch Service は、デフォルトでクラスターの自動スナップショットを取得します。保持期間を設定でき、特定の時点の状態にクラスターを復旧させるのに利用できます。自動スナップショットは S3 に保存されますが、その費用は OpenSearch Service の料金に含まれています。
- 手動スナップショット (S3 への発行): 特定の S3 バケットに手動でスナップショットを取得できます。これは、長期的なデータアーカイブ、クロスリージョンバックアップ、または異なる AWS アカウントへの移行などに利用できます。この S3 バケットに保存されるスナップショットには、S3 の料金が発生します。
- スナップショットからの復旧: 既存のスナップショット(自動または手動)から、新しい OpenSearch Service ドメインを作成して復旧させることができます。
6.5. パフォーマンスチューニングのヒント
OpenSearch Service のパフォーマンスを最適化するために考慮すべき点はいくつかあります。
- シャード数の設計: インデックスのプライマリシャード数は、インデックス作成後に変更が困難です。データ量、ノード数、ワークロードを考慮して、適切なシャード数を事前に設計します。シャードが多すぎるとクラスター管理のオーバーヘッドが増え、少なすぎるとリソースを効率的に活用できません。目安としては、シャードサイズは 10 GiB ~ 50 GiB 程度、ノードあたりのシャード数は数十~数百程度に収まるように調整します。
- マッピングの最適化: ドキュメントの各フィールドに対して、適切なデータ型(テキスト、キーワード、数値、日付など)を定義し、不要なフィールドはインデックス化しないようにすることで、ストレージ使用量を削減し、インデキシング/検索パフォーマンスを向上させます。
- クエリの最適化: 遅い検索クエリを特定し (
_cat/searches
API, スローログ)、Query DSL を改善したり、インデックス構成(マッピング、シャード数)を見直したりします。explain
API を使うとクエリの実行計画を確認できます。 - キャッシュの活用: フィールドデータキャッシュやリクエストキャッシュなど、OpenSearch のキャッシュ機能を適切に設定・活用することで検索パフォーマンスを向上させます。
- Auto-Tune の利用: Amazon OpenSearch Service の Auto-Tune 機能は、CloudWatch メトリクスを分析し、パフォーマンス、信頼性、可用性を向上させるために、JVM ヒープサイズや OS 設定などのクラスタ設定を自動的に調整してくれます。有効化を検討してください。
- ストレージ階層の活用: アクセス頻度の低いデータは UltraWarm/Cold Storage を活用して、ホットデータのストレージリソースを解放し、ホットデータへのアクセスパフォーマンスを維持します。
7. セキュリティの詳細
Amazon OpenSearch Service は、データの機密性を保護し、不正アクセスを防ぐために、多層的なセキュリティ機能を提供します。
7.1. ネットワークセキュリティ
- VPC アクセス (強く推奨): クラスターを AWS VPC 内に配置し、プライベート IP アドレスのみでアクセス可能にします。インターネットからの直接アクセスを遮断するため、最もセキュアな構成です。
- セキュリティグループ: クラスターの Elastic Network Interface (ENI) に関連付けられるセキュリティグループを適切に設定します。データ投入元、OpenSearch Dashboards へのアクセス元、管理用ワークステーションなど、信頼できるソースからのアクセスのみを許可するインバウンドルールを設定します。許可するプロトコルは TCP、ポートは通常 OpenSearch API 用に 443 (HTTPS)、Dashboards 用に 443 (HTTPS) です。
- VPC フローログを使って、クラスターへのネットワークトラフィックを監視することもできます。
- パブリックアクセス: インターネット経由でアクセス可能にするオプションです。開発/テスト目的以外では絶対に利用しないでください。利用する場合は、ドメインアクセスポリシーで特定の IP アドレスレンジからのアクセスのみを許可するなど、厳格な制限が不可欠です。
7.2. ドメインアクセスポリシー
クラスター作成手順でも触れましたが、ドメインアクセスポリシーは、AWS プリンシパル (IAM ユーザー/ロール) や IP アドレスに基づいて、ドメイン全体または特定のインデックス/API へのアクセスを制御する第一の防御層です。これは OpenSearch Service のサービスレベルでの認可です。
- JSON 形式で記述し、
Statement
のリストで構成されます。 - 各
Statement
は、Effect
(Allow/Deny)、Principal
(許可/拒否する対象 – IAM プリンシパル、匿名ユーザー、または特定のサービス)、Action
(許可/拒否する API アクション –es:*
,es:ESHttpGet
,es:ESHttpPost
など)、Resource
(対象リソース – ドメイン全体/
, 特定のインデックス/index_name/*
)、Condition
(条件 –aws:SourceIp
,aws:Vpc
など) を指定します。 - VPC アクセスの場合は、通常アクセスポリシーで IAM ユーザー/ロールに対してアクセスを許可し、ネットワーク制限はセキュリティグループで行います。
- パブリックアクセスの場合は、
"Principal": "*"
(匿名ユーザー) を許可しつつ、"Condition": { "IpAddress": { "aws:SourceIp": ["x.x.x.x/32"] } }
のように IP アドレスで制限することが多いですが、それでも完全に安全とは言えません。
7.3. きめ細やかなアクセスコントロール (Fine-Grained Access Control – FGAC)
FGAC は、OpenSearch/Elasticsearch のネイティブセキュリティ機能を活用した、より詳細なアクセス制御機能です。ドメインアクセスポリシーと組み合わせて利用します。
- 認証:
- 内部ユーザーデータベース: OpenSearch Service の内部にユーザー名とパスワードを格納し、認証を行います。小規模な環境やテストに適しています。
- Amazon Cognito: Cognito ユーザープールでユーザー管理を行い、ID プールを介して OpenSearch Service へのアクセス権限を付与します。Kibana/Dashboards へのログイン認証に推奨される方法です。多要素認証 (MFA) なども利用できます。
- SAML 2.0: 既存のエンタープライズ ID プロバイダ (Active Directory Federation Services (AD FS), Okta, PingIdentity など) と連携し、シングルサインオン (SSO) を実現します。
- 認可 (ロールベースアクセス制御 – RBAC):
- ユーザーや IAM プリンシパルを、OpenSearch の「ロール」にマッピングします。
- 各ロールには、特定のインデックス、ドキュメント、フィールドに対するアクセス権限を定義します。例えば、「人事データ」インデックスへのアクセスは人事部門のロールのみに許可し、さらに「給与」フィールドは特定のユーザーにのみ表示可能にする、といった詳細な制御が可能です。
- Dashboards 内の機能(Visualize 作成、Dashboard 閲覧など)に対する権限も制御できます。
- テナント (Tenants):
- OpenSearch Dashboards 内で、ユーザーグループごとに分離された作業スペース(テナント)を提供します。これにより、ユーザーは自分に関連するデータやダッシュボードのみにアクセスできるようになり、他のユーザーのデータを見ることはできません。
FGAC を有効化すると、ドメインアクセスポリシーは認証・認可の一次フィルターとして機能し、FGAC がより詳細な認可を実行する二段階のアクセス制御となります。機密データを扱う場合は、VPC アクセスと FGAC (Cognito/SAML 認証) を組み合わせる構成を強く推奨します。
7.4. Kibana / OpenSearch Dashboards へのアクセス制御
Dashboards は Web ブラウザからアクセスするため、その認証・認可は特に重要です。
- FGAC を有効化し、Cognito または SAML 認証を設定することが推奨されます。これにより、ユーザーは馴染みのある認証情報や SSO でログインでき、きめ細やかなアクセス制御が適用されます。
- FGAC の内部ユーザーデータベースを使用する場合、HTTP Basic 認証でログインできます。
- FGAC を有効化しない場合でも、ドメインアクセスポリシーで特定の IAM ユーザー/ロールや IP アドレスからの Dashboards エンドポイントへのアクセスを許可する必要があります。ただし、この場合は Dashboards 内部でのユーザーごとの権限分離はできません。
7.5. 暗号化
- 保存時の暗号化: EBS ボリュームに格納されるデータを、AWS KMS を使用して暗号化します。データがディスクに書き込まれる際に自動的に暗号化され、読み出される際に自動的に復号化されます。保管中のデータの機密性を確保します。有効化を強く推奨します。
- ノード間通信の暗号化: クラスター内のノード間の通信を TLS を使用して暗号化します。これにより、たとえネットワークが傍受されても、通信内容が保護されます。有効化を強く推奨します。
- クライアント通信の暗号化: クライアントと OpenSearch Service ドメインエンドポイント間の通信は、デフォルトで HTTPS を使用して暗号化されます。これは、データ転送中の盗聴を防ぐ基本的な対策です。
7.6. 監査ログ
FGAC を有効化した場合、Audit Logs 機能を有効にすることで、どのユーザーがいつ、どのインデックスに対して、どのような操作を実行したかといった詳細なアクセスログを CloudWatch Logs に出力できます。これは、セキュリティインシデント発生時の原因調査や、コンプライアンス要件への対応に非常に役立ちます。
8. コスト
Amazon OpenSearch Service の料金は、主に以下の要素に基づいて計算されます。
- インスタンス料金: 利用しているデータノードおよび専用マスターノードのインスタンスタイプ、台数、稼働時間に対して課金されます。OpenSearch Service のコストの大部分を占めることが多いです。
- EBS ボリューム料金: 各データノードにアタッチされている EBS ボリュームの合計サイズとボリュームタイプ (gp2, gp3, io1/io2 など) に応じて課金されます。
- UltraWarm / Cold Storage 料金: UltraWarm ノードの料金と、UltraWarm および Cold Storage に格納されているデータ容量に応じて課金されます。ホットストレージ (EBS) に比べて大幅に低コストです。
- データ転送料金: AWS クラウド外へのデータ転送に対して課金されます。AWS リージョン内のデータ転送や、多くの AWS サービス(EC2, S3, Lambda, Kinesis Data Firehose など)から OpenSearch Service へのデータ投入は無料または非常に低コストです。
- スナップショットストレージ料金: S3 バケットに手動で取得したスナップショットの保存容量に対して課金されます。自動スナップショットの保存費用は無料です。
- その他: CloudWatch Logs へのログ出力、KMS キーの利用など、関連する AWS サービスの料金が発生する場合があります。
8.1. コスト最適化のヒント
- リザーブドインスタンス (RI) の活用: 1年または 3 年間の利用を確約することで、オンデマンド料金と比較して大幅な割引 (最大 40-60% 程度) を得られます。長期間安定して稼働させるクラスターには RI の購入を検討してください。
- 適切なインスタンスタイプと数の選択: ワークロードに対して必要十分なリソースを持つインスタンスを選択します。CPU, メモリ, I/O パフォーマンス要件を満たしつつ、過剰なスペックにならないようにします。最初は小さめの構成で開始し、CloudWatch メトリクスを監視しながら必要に応じてスケールアップ・アウトするのが良いアプローチです。
- UltraWarm / Cold Storage の活用: アクセス頻度が低い古いログデータやアーカイブデータは、これらの低コストストレージに移行します。Index Lifecycle Management (ILM) 機能を使って、データの経過時間に基づいて自動的にホット -> UltraWarm -> Cold -> 削除 といったライフサイクルポリシーを設定すると管理が容易です。
- EBS ボリュームタイプの最適化: 汎用 SSD (gp2/gp3) が一般的ですが、I/O 要件に応じて適切な IOPS/スループットを持つボリュームタイプを選択します。不要に高性能なボリュームを選択しないように注意します。
- シャード数とレプリカ数の最適化: シャード数やレプリカ数が多すぎると、必要なストレージ容量やノード数が増え、コストが増大します。必要な可用性、リードスループット、インデキシング負荷を考慮して、適切な数を設定します。
- 不要なインデックスの削除: 保存期間が過ぎた古いインデックスは定期的に削除します。ILM 機能で自動化することを検討します。
- 継続的なモニタリング: CloudWatch メトリクスや AWS Cost Explorer などのツールを使って、クラスターのリソース利用状況とコストを継続的に監視し、コスト最適化の機会を見つけます。
9. 高度なトピック (入門の次へ)
本記事で解説した基本に加え、Amazon OpenSearch Service にはさらに高度な機能や概念があります。入門レベルを超えてサービスを深く使いこなしたい場合に学習を検討してください。
- Index Lifecycle Management (ILM): データ保持ポリシーに基づき、インデックスの作成、ロールオーバー(古いインデックスから新しいインデックスへ切り替え)、UltraWarm/Cold Storage への移行、削除などを自動化する機能です。時系列データの管理に不可欠です。
- Anomaly Detection: 時系列データパターンから異常を検出する機能です。機械学習を利用しており、システムの異常や不正アクセスなどの検出に役立ちます。
- Alerting: OpenSearch データに対して監視ルールを設定し、特定の条件(例: エラーログの件数が急増、CPU 使用率が 80% を超える)が満たされた場合に、Amazon SNS や Slack などに通知を送信する機能です。リアルタイム監視とインシデント対応に役立ちます。
- SQL Plugin / Piped Processing Language (PPL): OpenSearch のデータを SQL クエリや、より直感的なパイプ構文 (PPL) で検索・集計できる機能です。SQL や Unix パイプに慣れたユーザーにとってデータの探索が容易になります。
- Cross-Cluster Search / Replication: 複数の OpenSearch クラスターをまたいで検索を実行したり、データを同期したりする機能です。異なる環境やリージョンに分散したデータを統合的に扱いたい場合に利用します。
- Ingest Node: データ投入時に、ドキュメントに対して様々な前処理 (JSON パース、フィールド名の変更、データ型の変換、IP アドレスから位置情報への変換など) を実行する機能です。複雑な前処理を OpenSearch 側で行いたい場合に利用します。
- Performance Analyzer / Root Cause Analysis: パフォーマンス問題の詳細な分析や、潜在的な原因の特定を支援するツール群です。
10. まとめ
本記事では、Amazon OpenSearch Service (旧称: Amazon Elasticsearch Service) の詳細な入門ガイドとして、サービス利用に必要な基本的な知識と手順を網羅的に解説しました。
Amazon OpenSearch Service は、Elasticsearch/OpenSearch クラスターの運用管理の複雑さを解消し、ユーザーが検索・分析の力に集中できるように設計された強力なマネージドサービスです。高速なデータ投入、柔軟な検索・分析、そしてOpenSearch Dashboardsによる強力な可視化機能を、高いスケーラビリティ、可用性、耐久性、そして堅牢なセキュリティ機能とともに提供します。
- まずは小さなステップから: 最初は開発/テスト目的の小さなドメインを作成し、OpenSearch Dashboards を使ってデータの投入(簡単なログデータなど)と検索・分析を試してみましょう。Dev Tools (Console) で基本的な API 操作を練習するのも良い方法です。
- 基本概念の理解: ドキュメント、インデックス、シャード、レプリカといった OpenSearch/Elasticsearch の基本概念をしっかりと理解することが、効果的なデータモデリングやクラスター設計の鍵となります。
- セキュリティは最優先: 特に本稼働環境では、VPC アクセス、適切なアクセスポリシー、そしてきめ細やかなアクセスコントロール (FGAC) を組み合わせて、データのセキュリティを確保することが最も重要です。
- 運用監視の重要性: CloudWatch メトリクスとログを継続的に監視し、クラスターの健全性やパフォーマンスの問題を早期に検知できるように設定します。アラームの設定は必須です。
- 他の AWS サービスとの連携: Kinesis Data Firehose や Lambda、S3 といった AWS サービスと連携することで、より堅牢でスケーラブルなデータ収集・処理パイプラインを構築できます。
- コスト管理: インスタンスタイプ、ストレージ階層、予約インスタンスの活用、そして ILM によるデータライフサイクル管理は、コストを最適化する上で非常に有効です。
Amazon OpenSearch Service は、ログ分析、アプリケーション監視、全文検索、セキュリティ情報/イベント管理 (SIEM) など、幅広いユースケースで活用できます。本ガイドが、皆様の AWS における検索・分析ソリューション構築の第一歩となることを願っています。
さらにサービスを深く学ぶためには、AWS 公式ドキュメントや、OpenSearch Project の公式サイト、関連する AWS のブログ記事や re:Invent セッション資料などを参照することをお勧めします。
これで、Amazon OpenSearch Service の世界へ飛び込む準備が整いました。強力な検索・分析の力を AWS で解き放ちましょう!